En théorie de la complexité et en théorie de la calculabilité, un problème de comptage est un type particulier de problème algorithmique. Étant donné un problème algorithmique consistant à trouver une solution, on peut définir le problème de comptage associé, qui consiste à calculer le nombre de solutions. Des classes de complexité spécifiques existent pour les problèmes de comptage, dont la plus connue #P qui est l'analogue de la classe NP pour les problèmes de décision. Un exemple classique de problème de décision est le problème 3-SAT qui consiste à décider si une formule en forme normale conjonctive où les clauses ont au plus 3 littéraux est satisfiable ou non. Le problème de recherche associé consiste à trouver une solution si elle existe. Le problème de comptage, appelé #3SAT, consiste à calculer le nombre de solutions. Si R est un problème de recherche, alors est la fonction de comptage correspondante ; elle compte le nombre de solutions en y du problème pour une valeur de x donnée. désigne le problème de décision correspondant. On distingue comme d'usage c R qui est un problème de recherche de #R qui est un problème de décision ; cependant c R peut être réduit au sens de Cook à # R (pour une réduction C appropriée) en utilisant une recherche dichotomique. C'est la définition de # R donnée ci-dessus, plutôt que comme graphe de c R, qui rend possible la recherche binaire. Les réductions utilisées pour les problèmes de décision ne peuvent pas être directement utilisées pour les problèmes de comptage. À la place on introduit la notion de réduction parcimonieuse et la notion plus générale de réduction de comptage. Soient deux fonctions. On dit que se réduit à par une réduction parcimonieuse s’il existe une fonction calculable en temps polynomial telle que, pour tout , on ait . Une définition plus générale est : Soient deux fonctions. On dit que se réduit à par une réduction de comptage s’il existe deux fonctions calculables en temps polynomial telle que, pour tout , on ait .
Jean-François Molinari, Thibault Didier Roch, Fabian Barras